変圧器オンライン・モニタリング・システム ―― 変圧器の状態監視および故障予知ソリューション
変圧器オンライン監視システム巻線温度、油中溶解ガス（DGA）、部分放電、鉄心クランプの接地電流、直流偏磁、負荷時電圧調整スイッチなど、あらゆる次元のパラメータを監視し、センサーと高度なアルゴリズムを用いて変圧器の状態維持とともに故障の早期警告、変電所、発電所、新エネルギー発電所、および工業企業の電力システムで広く利用されています。
変圧器状態監視システムとは何ですか？
変圧器状態監視システムこれは、変圧器の重要箇所に設置されたセンサーとデータ収集ユニットを通じて、巻線温度、油中の溶解ガス、部分放電、鉄心クランプの接地電流、直流偏磁、負荷時電圧調整スイッチの動作状態などのパラメータを24時間体制で継続的に収集・送信し、インテリジェントに分析するオンライン監視システムである。
従来の定期的なオフライン検査とは異なり、本システムは変圧器の稼働状況をリアルタイムで把握し、故障の兆候が現れた段階で早期警報を発することができるため、変電所、発電所、新エネルギー発電所、および工業企業において状態維持、運用・保守コストの削減、電力システムの安全かつ安定した稼働を確保するための中核的なツールである。
- 24時間体制でオンライン収集を行い、故障の兆候が現れた段階で早期に警告を発し、突発的な停電を未然に防ぎます
- 停電を伴わない設置、定期的な人手による点検が不要なため、運用・保守にかかる人件費と時間を大幅に削減できます
- 多パラメータデータの融合分析により、過熱、放電、絶縁劣化などの故障タイプを正確に区別する
- 遠隔集中監視および履歴データの傾向分析に対応し、状態に基づく点検・修理の意思決定を支援します
- SCADA／電力系統運用プラットフォームと連携可能で、データを既存システムとシームレスに共有できます
変圧器オンライン監視製品の分類 —— 温度／油クロマトグラフィー／部分放電／鉄心／スイッチ類を網羅
製品ラインアップは、温度環境、電気的構造の安全性、絶縁部分放電、油中ガス分析、および総合診断プラットフォームの5大カテゴリーを網羅しており、変圧器の電圧等級、稼働環境、および監視ニーズに応じて、柔軟に選択・組み合わせ、導入することができます。
変圧器のスマート運用・保守および温度・環境監視システム
巻線温度、鉄心温度、運転環境の温度・湿度、振動、および油温・油位・油圧などの基本状態パラメータを監視することは、変圧器のスマート運用・保守における基盤となる層である。
乾式変圧器向けに特別に開発された、多パラメータ総合オンライン監視ソリューションであり、巻線・鉄心の温度、電気的パラメータ、環境の温度・湿度、振動監視、および寿命予測を網羅しています。
IB-YKTCF-OL/OP型は、油入変圧器および複合変電所向けに特別に設計されており、温度・油位・圧力の3項目を正確かつリアルタイムで監視し、保護等級はIP68です。
変圧器の電気的特性および構造の安全監視システム
鉄心クランプの接地電流、直流偏磁、負荷時電圧調整スイッチの動作状態などの電気的・機械的パラメータを監視し、鉄心の多点接地、偏磁による過熱、スイッチ接点の摩耗などの潜在的な故障を早期に発見する。
IN-203型は、鉄心およびクランプ部の接地電流（1mA～10A）をリアルタイムで監視し、多点接地ループ電流による潜在的なリスクを正確に検知します。壁掛け式またはラックマウント式で設置可能です。
IN-203X型は、接地電流の監視機能に加え、4段階の電流制限抵抗の自動切替機能を備えており、迅速な応答により接地電流を抑制します。
IN-309F型は、スイッチの電流、温度、振動、ギア位置などの主要パラメータをリアルタイムで監視し、応答遅延はわずか0.5秒で、クラウド管理に対応しています。
変圧器ブッシングの絶縁および部分放電のオンライン監視システム
超音波、高周波電流、超高周波などのマルチセンサー融合技術を用いて、ブッシングの絶縁性能および内部の局所放電状況を監視し、絶縁不良を事前に検知する。
IN-205Bシリーズは、絶縁試験、部分放電試験、および絶縁・部分放電一体型など、複数のモデルをラインナップしており、測定電流範囲は2mA～1000mA、誘電損失は0.001～0.3です。
超音波、高周波電流、超高周波のマルチセンサー融合技術。3次元PRPDスペクトルにより、放電振幅と位相を直感的に表示。4チャンネルまたは6チャンネルから選択可能。
変圧器油中のガスをオンラインで分析・監視するシステム（DGA）
ガスクロマトグラフィー、光音響分光法、電気化学など、さまざまな技術手法を用いて、変圧器油中の溶解ガスの成分と含有量をオンラインで監視することは、内部の過熱や放電などの故障の種類を判断するための核心的な手段である。
全成分のオンライン分析により、H₂、CO、CO₂、CH₄、C₂H₆、C₂H₄、C₂H₂ の7種類の特徴ガスをリアルタイムで監視し、最短で1回のサンプリングにつき2時間で測定が可能です。
IN-201C型は、H₂、CO、C₂H₂、C₂H₄といった主要ガスのモニタリングに特化しており、壁掛け一体型構造を採用しているため、キャリアガスの定期的な交換が不要です。
IN-201G型は、光音響分光法の原理に基づき、7種類の特徴ガスをモニタリングします。分離やキャリアガスを必要とせず、試料の注入は自動定量で行われます。
IN-201D型は、脱気モジュールを必要とせず、溶存水素に対して迅速に反応（30分以内）し、一体型構造を採用しており、ライフサイクル全体を通じてメンテナンスフリーです。
変圧器の総合オンライン監視およびインテリジェント診断分析プラットフォーム
複数の機器やパラメータのデータを統合し、エッジコンピューティングとインテリジェントアルゴリズムを通じて変圧器の全ライフサイクルにわたる健全性評価を実現する。大規模変電所やデジタル化された運用・保守のシーンに適している。
IN-6000+ 型は、完全に国産で、安全かつ制御可能な SCADA プラットフォームであり、エッジコンピューティング、部分放電スペクトル解析、および変圧器集中監視システムに対応しています。
変圧器オンライン監視システムの選定ガイド —— 適切な監視ソリューションの選び方
電圧レベル、稼働環境、運用・保守の要件が異なれば、監視の重点項目も異なります。以下に、一般的なシナリオと推奨される監視項目の対応表を示します。
| アプリケーションシナリオ | 推奨されるモニタリング指標 | 注目点 |
|---|---|---|
| 乾式変圧器 / 配電室 | 巻線温度、周囲の温度・湿度、振動 | 過熱警報、送風機の連動 |
| 油入式主変圧器／大型変電所 | 油ガスクロマトグラフィー（DGA）、被覆絶縁、部分放電 | 絶縁劣化、内部放電のリスク |
| 超高压／高圧直流の近隣にある変電所 | 直流偏磁、鉄心クランプの接地電流 | 鉄心の過熱、多点接地による環流 |
| 頻繁な電圧調整／負荷時電圧調整変圧器 | 負荷時電圧調整スイッチの監視 | 接点の摩耗、動作異常 |
| 新エネルギーステーション／無人ステーション | 総合オンライン監視システム ＋ 遠隔診断プラットフォーム | リモート運用・保守、障害の早期警告 |
変圧器オンライン監視システムに関するよくある質問
変圧器オンライン監視システムには、どのような種類の製品が含まれていますか？
製品ラインアップには、温度環境モニタリング（PHM 300U、油温・油位・油圧の3機能一体型装置）、電気構造の安全モニタリング（鉄心クランプ、電流制限装置、直流偏磁、負荷時電圧調整スイッチ）、絶縁部分放電監視（ブッシング監視、部分放電監視）、油中ガス分析（油クロマトグラフィー、少成分分析、油スペクトル分析、水素ガス監視）、および総合診断プラットフォームを網羅しており、合計14種類以上の製品モデルを取り揃えています。
PHM 300U 変圧器用スマート監視装置では、どのようなパラメータを監視できますか？
PHM 300Uは、変圧器の三相巻線および鉄心の温度、低圧側の電気的パラメータ、運転環境の温度・湿度、ならびに振動状況を同時に監視することができ、さらに寿命予測アルゴリズムと組み合わせて、設備の予想寿命と負荷利用率を総合的に算出します。
変圧器の油温・油位・油圧を同時に監視する装置の測定精度はどの程度ですか？
本装置の温度精度は±2℃、油面精度は±2mm、圧力精度は±2kPaであり、データ更新時間はすべて0.2秒以下です。保護等級はIP68を満たしており、-40℃～+70℃の環境下で安定して動作します。
変圧器ブッシングのオンライン監視システムには、どのような機種がありますか？
IN-205Bシリーズには、変圧器ブッシング絶縁オンライン監視システム（IN-205B）、ブッシング部分放電オンライン監視システム（IN-205B2）、ブッシング絶縁・部分放電一体型オンライン監視システム（IN-205B3）の3つのモデルがあり、監視ニーズに応じて選択可能です。
変圧器鉄心クランプのオンライン監視システムの測定範囲はどのくらいですか？
IN-203型は、鉄心およびクランプの接地電流を監視する装置であり、測定範囲は1mA～10A、測定精度は表示値の±5%+1mA、分解能は1mAで、壁掛け式またはラックマウント式の設置に対応しています。
鉄心クランプ式電流制限装置は、どのようにして接地電流を低減するのでしょうか？
IN-203X型は、接地電流の監視に加え、電流制限抵抗の自動切替装置を内蔵しており、4段階の電流制限抵抗を自動的に切り替える機能を備えています。接地電流を低減するための緊急対応措置として活用でき、環流を迅速に抑制することが可能です。
変圧器の直流偏磁オンライン監視システムには、どのようなオプション機能がありますか？
IN-204型は、直流偏磁監視機能を標準装備しており、振動監視および負荷監視はオプション機能です。現場のニーズに応じて柔軟に組み合わせることが可能です。直流電流の測定範囲は-100A～100A、測定精度は±2Aです。
変圧器の負荷時電圧調整スイッチのオンライン監視システムでは、どのようなパラメータを監視できますか？
IN-309F型は、スイッチの電流（0～50A）、温度（-40℃～120℃）、振動（0～50g）、および段数（0～19）をリアルタイムで監視でき、応答遅延はわずか0.5秒で、潜在的な故障をいち早く検知します。
変圧器の部分放電オンライン監視システムには、どのようなセンサー技術が採用されていますか？
本システムは、超音波部分放電センサー、高周波電流部分放電センサー、油圧バルブ用超高周波部分放電センサーを用いたマルチセンサー融合技術を採用しており、3次元PRPDスペクトルおよびPRPSスペクトルを通じて、放電振幅や位相などの重要なデータを直感的に表示します。
部分放電監視装置のチャンネル数とサンプリングレートはどれくらいですか？
部分放電オンライン監視装置は、4チャンネルまたは6チャンネルから選択可能で、サンプリングレートは200MS/s、チャンネル間の一致度は≤0.5dbm、ダイナミックレンジは-80～-20dbmであり、複数の地点での同時監視のニーズに対応可能です。
変圧器油のクロマトグラフィーによるオンライン監視システムでは、どのような特徴的なガスを検出できますか？
本システムは、変圧器の故障の特徴を示す7種類の主要ガス、すなわち水素（H₂）、一酸化炭素（CO）、二酸化炭素（CO₂）、メタン（CH₄）、エタン（C₂H₆）、エチレン（C₂H₄）、アセチレン（C₂H₂）をオンラインで検知することができ、必要に応じて微量水分含有量のモニタリングも拡張可能です。
ガスクロマトグラフィーによるオンラインモニタリングシステムのデータ保存期間はどのくらいですか？
システムのデータ保存期間は10年以上であり、過去のデータの傾向追跡分析に対応しています。最小サンプリング分析周期は2時間/回以下で、検出周期は運用ニーズに応じて柔軟に設定可能です。
変圧器の低成分油中のガスをオンラインで監視するシステムは、どのような場面に適していますか？
IN-201C型は、発電所、変電所、牽引所、特殊変電所などの110kV以下の油入変圧器に適しており、列車の車載変圧器にも使用可能です。コンパクトな設計で、壁掛け一体型として変圧器の油弁部に直接取り付けることができます。
低成分油中のガス監視装置には、どのような脱気技術が採用されていますか？
本装置はナノセラミック脱気技術を採用しており、別途の分離やキャリアガスの操作を必要とせず、注入プロセスは自動かつ定量的に行われます。また、自動温度制御、音・光によるアラーム、遠隔アラーム機能を備えており、ライフサイクル全体を通じてメンテナンスフリーです。
変圧器油のスペクトルオンライン監視システムは、どのような検出原理に基づいているのでしょうか？
IN-201G型は光音響分光法の原理に基づいており、油サンプルは取油口から吸引され、真空脱気装置に送られてガスが分離されます。レーザーがガス分子に照射されると光音響信号が発生し、検出・処理された後、バックエンドシステムに送信されて分析が行われます。
油分スペクトルオンラインモニタリングシステムでは、どのようなガス指標を測定できますか？
本システムは主に、水素、メタン、エタン、エチレン、アセチレン、一酸化炭素、二酸化炭素の7種類のガスを監視しますが、オプションで鉄心接地電流、水分、酸素、窒素などの指標を追加することも可能です。各ガスについて、正確な検出範囲と精度が確保されています。
変圧器油中の水素をオンラインで監視するシステムの応答時間はどれくらいですか？
IN-201D型は、パラジウム・ニッケル合金を用いた測定原理を採用しており、応答時間は30分以下、測定範囲は5～5000 μL/L、測定精度は±20%または±5 μL/Lであり、脱気モジュールを必要とせずに高速応答を実現しています。
油中の水素濃度監視装置の設置方法にはどのような特徴がありますか？
本装置は一体型構造で集積度が高く、変圧器本体に直接取り付けることができるため、停電を伴わずに設置可能です。センサーは測定のたびにゼロドリフトを自動補正するため、定期的な校正が不要で、ライフサイクル全体を通じてメンテナンスフリーです。
変圧器総合オンライン監視システムでは、どのような項目を同時に監視することができますか？
IN-200型は、変圧器・リアクトルの高周波部分放電、高周波数部分放電、超音波部分放電、鉄心・挟み込み部品の接地電流、振動情報、負荷情報、油温情報を同時に監視することができ、さらに油中ガス、赤外線画像、光ファイバー温度測定などのデータも取り込むことが可能です。
オンライン監視および診断分析システムプラットフォームの中核となる機能にはどのようなものがありますか？
IN-6000+ プラットフォームは、完全に国産で自主開発された、安全かつ制御可能な SCADA システムを基盤としており、エッジコンピューティングや複数機器・複数パラメータの融合診断に対応しています。また、部分放電スペクトル解析（PDA）および変圧器集中監視システム（DICS）を備えており、設備の健全性評価や寿命予測を実現します。
変圧器監視関連製品およびソリューション
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